解读煤炭码头装卸设备的现状及发展趋势

李少龙

秦皇岛港股份有限公司第七港务分公司 河北秦皇岛 066000

各领域发展规模的扩大，使得社会对煤炭资源的需求量显著提升，煤炭码头的装卸压力明显加大。装翻车机、堆料机、取料机、装船机均为煤炭码头的常见装卸设备。近些年来，随着机械行业技术水平的提高，各类设备的性能显著提升。短期内，各类设备能够充分满足煤炭码头的装卸需求。但在煤炭需求量逐渐提高的今天，对其发展趋势进行分析同样较为必要。

1 煤炭码头装卸设备的现状

1.1 装船及输送设备现状

装船机、皮带机，属于煤炭码头装船及输送设备的代表。两者的发展现状如下：（1）装船机：该设备的主要功能，在于将煤炭装载到船舱中。目前，我国各港口装船机的数量平均已达到4个，机械的工作效率平均为2×8500t/h。较以往相比，设备的数量有所增加，运行效率同样有所提升。表明，煤炭码头的装船机发展水平得到了一定程度的提高。（2）皮带机：皮带机的功能，主要在于对煤炭资源进行运输。使煤炭能够在不依赖人力的情况下，被输送至相应的设备或船舱之中。调查显示，2017年，我国各港口皮带机的数量平均为25台，最大长度为156.43m，最小长度为5.37m。带宽最大为2.2m，最小为1.4m。皮带机的运行速度，最高可达5.2m/s[1]。皮带机的上述性能，能够满足煤炭的输送需求。

1.2 取料与卸货设备现状

取料机、翻车机两种设备，属于煤炭码头取料与卸货设备的代表。两者的发展现状如下：（1）取料机：煤炭码头的取料机一般由大车、小车、台架等部分构成（见图1）。包括全液压、机械液压两种传动形式。功能在于通过“夹抱”、“夹持”等方式取料，提高煤炭取料效率。2017年的调查数据显示，目前我国各码头的取料机数量平均为4个，最大生产效率为6000t/h，最小生产效率为2000t/h。如以最大的生产效率取料，现有的取料机基本能够满足最大码头煤炭的装卸需求。但如煤炭数量较多，取料机则稍显不足。（2）翻车机：翻车机的主要功能在于将煤炭卸载至相应区域，对其进行存放。目前，我国码头翻车机的类型一般以“三翻O型”为主，“三翻C型”较为少见。设备运行效率最高为5400t/h，最低为1800t/h。

图1 取料机结构

1.3 煤炭的存储设备现状

煤炭的存储设备以堆料机、筒仓设备为主。两者的发展现状如下：（1）堆料机：堆料机的功能在于对煤炭资源进行堆放，其回转半径属于决定设备性能的主要指标。回转半径大者，工作范围往往较大，堆料效率同样较高。调查显示，目前我国各码头的堆料机数量平均为3台，工作效率最高为6480t/h，最低为2000t/h。上述工作效率能够保证生产活动顺利进行，但与国外相比则存在一定的差距。未来，需加强对堆料机的改进，方可使其性能得到更好的发挥。（2）筒仓设备：筒仓设备为煤炭三期工程的主要设备，一般由大型储煤仓构成。目前，我国各码头的筒仓设备存储量最高已达到了3万吨。

2 煤炭码头装卸设备的发展趋势

2.1 装船及输送设备发展趋势

未来，我国煤炭码头的船舶型号将逐渐加大，船舱存储量同样会有所提升。因此，必须对装船机进行改进，优化设备的机头布置情况，提高装船效率。以煤炭一期工程为例：当装船机的工作效率为2500t/h，分布情况为2台/泊位时，最大能够满足5万t船舶的装船需求。如船舶储量进一步加大，必须保证设备工作效率＞2500t/h，或在每个泊位设置多台装船机，方可满足装船要求。另外，为进一步提高装船效率，建议将装船机机臂架改为“行走小车式”，将其轨距改为56m。使设备的结构得到优化，使其性能得以提升。皮带机的性能必须与系统能力相互匹配，考虑到该因素的限制，未来可将带速设置在4.8m/s以下。避免速度过高，导致设备与系统的匹配性下降。

2.2 取料与卸货设备发展趋势

为使翻车机能够满足未来煤炭码头的卸货需求，保证高效是关键。对此，建议将翻车机的结构改为“整体式结构”，使其跨度得以提升，延长其使用寿命。当前使用的“三翻O型”翻车机容易出现开裂等故障，导致生产无法持续进行。未来，建议将2台单翻的翻车机串联在一起，确保1台翻车机发生故障时，另1台可连续运行，使煤炭码头运行的连续性得以提升。与皮带机相同，取料机的性能同样需与系统性能相匹配。世界范围内取料机的最大工作效率为8000t/h，回转半径为55m，该性能能够满足当前码头的取料需求。为提高取料的便利性，建议“堆取分开”，以免导致两者相混淆。

2.3 煤炭的存储设备发展趋势

为提高港口经济效益，未来，煤炭的存储设备需向着大型化、科学化的方向发展。鉴于目前我国煤炭码头的堆料设备工作效率较低，需以提高其工作效率为目的，对设备进行优化。在“堆取分开”的前提下，增强设备性能。目前我国煤炭三期工程的筒仓，规格一般为40m×43m，单仓存储量为3万吨。但由于煤炭船舶装载量存在扩大的可能，必须进一步扩大其存储量。在不影响筒仓稳定性的前提下，可通过增加其直径与高度的方式，提高存储水平。需注意的是，为确保煤炭资源质量达标，应加强对雨雪天气的防范，并积极预防风吹流失，预防煤炭自燃。堆料作业过程中，应避免产生扬尘。以达到保护环境、提高港口环境效益的目的。

3 结语

综上所述，对煤炭码头装卸设备的研究，明确了翻车机、堆料机、取料机、装船机的性能及优势，使各类型设备的应用价值得到了体现。当前，各类设备的存在，有效提高了煤炭的装卸效率。但未来，为进一步满足社会各领域对煤炭资源的需求，必须从设备数量、性能、结构等方面出发，对其进行改进。使其能够符合当前的发展趋势，提高港口经济效益。